handout bioumum 4
TRANSCRIPT
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
1/19
EKOSISTEM
Yuni wibowo
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
2/19
Hubungan Trofik dalam Ekosistem
• Hubungan trofik menentukan lintasan aliran energi dan siklus kimia suatu ekosistem• Produsen primer meliputi tumbuhan, alga, dan banyak spesies bakteri• Banyak konsumen primer dan konsumen tingkat lebih tinggi merupakan pencari makan yang
oportunis• Penguraian menghubungkan semua tingkat trofik
Aliran Energi dalam Ekosistem• Pengaturan energi suatu ekosistem bergantung pada produktivitas primer• Ketika energi mengalir melalui suatu ekosistem, banyak energi yang hilang di setiap tingkat
trofikSiklus Unsur Kimia dalam Ekosistem
• Proses-proses biologis dan geologis menggerakkan nutrien di antara kompartemen-kompartemen organik dan anorganik
• Laju penguraian sangat menentukan laju siklus nutrien• Percobaan lapangan menjelaskan bagaimana vegetasi mengatur siklus kimia: sains sebagai
proses
Dampak Manusia terhadap Ekosistem• Populasi manusia mengganggu siklus kimia di seluruh biosfer• Racun dapat terkonsentrasi pada tingkat-tingkat trofik yang berurutan dalam jaring-jaring
makanan• Aktivitas manusia menyebabkan perubahan mendasar dalam komposisi atmosfer• Ledakan populasi manusia mengubah habitat dan mengurangi keanekaragaman biologis di
seluruh dunia
EKOSISTEM
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
3/19
Suatu ekosistem melibatkan dua proses yaitu aliran energi dan siklus kimia. Energi masuk dalam
bentuk cahaya matahari yang kemudian diubah menjadi energi kimia oleh organisme autotrof,
dan diteruskan ke organisme heterotrof dalam bentuk senyawa organik dalam makanannya, dan
dibuang dalam bentuk panas.
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
4/19
CONTOH RANTAI MAKANANTERESTRIAL (DARAT) DAN MARIN
(LAUT)
Energi dan nutrien lewat melalui
tingkat-tingkat trofik suatu
ekosistem ketika organisme saling
memakan satu sama lain.
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
5/19
SUATU JARING-JARING MAKANAN
Hubungan makan-memakan
yang disederhanakan ini tidak
meliputi semua spesies yangmakan pada masing-masing
tingkat trofik.
Perhatikan bahwa beberapa
spesies memakan lebih dari satu
tingkat trofik.
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
6/19
SUATU PIRAMIDA PRODUKTIVITAS BERSIH YANG IDEAL
• 10% dari energi yang tersedia pada setiap tingkat trofik diubah menjadi biomassa baru pada tingkat trofik di
atasnya.
• Perhatikan bahwa produsen primer mengubah hanya sekitar 1% dari energi cahaya matahari.
• Dalam ekosistem sebenarnya, penurunan produktivitas dengan transfer energi di antara tingkat-tingkat trofik
bervariasi pada spesies tertentu; angka 10% merupakan suatu rata-rata kasar.
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
7/19
MODEL UMUM
SIKLUS NUTRIEN
Sebagian besar siklus nutrien di
dalam biosfer terjadi di antara
empat kompartemen atau reservoir
utama
Masing-masing kompartemendikelompokkan berdasarkan jenis
bahan dan apakah bahan itu
tersedia atau tidak untuk
digunakan oleh organisme sebagai
sumber nutrien
Proses-proses biologi dan geologi
yang memindahkan nutrien dari
satu kompartemen ke
kompartemen lain ditunjukkan oleh
tanda panah
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
8/19
SIKLUS AIR
Angka dalam diagram menunjukkan aliran air dalam satu juta triliun (10 18) gram per tahun
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
9/19
SIKLUS KARBON
Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler bertanggung jawab atas perubahan dan pergerakan
utama karbon.
Naik turunnya CO2 atmosfer secara musiman disebabkan oleh penurunan aktivitas fotosintesis selama musim
dingin di belahan Bumi Utara.
Dalam skala global, kembalinya CO2 ke atmosfer melalui respirasi hampir menyeimbangkan pengeluarannya
melalui fotosintesis.
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
10/19
SIKLUS NITROGEN
Lebar tanda panah menggambarkan jumlah relatif nitrogen
• Sebagian besar siklus nitrogen melalui jaring-jaring makanan diambil oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat.
• Selanjutnya sebagian besar nitrogen (nitrat) ini berasal dari nitrifikasi amonium yang disebabkan oleh
penguraian bahan organik.
• Penambahan nitrogen dari atmosfer dan pengembaliannya melalui denitrifikasi melibatkan jumlah yang relatif
sedikit dibandin kan den an endaurulan an lokal an ter adi dalam air atau tanah.
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
11/19
SIKLUS FOSFOR
• Fosfor yang tidak mempunyai suatu komponen atmosfer, cenderung bersiklus secara lokal• Laju tepatnya bervariasi dalam sistem yang berbeda-beda
• Secara umum kehilangan kecil dari sistem terestrial yang disebabkan oleh pencucian
diseimbangkan oleh perolehan dari pelapukan batuan
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
12/19
MAGNIFIKASI BIOLOGIS
DDT DALAM SUATU RANTAIMAKANAN
Pembebasan limbah beracun telah
mencemari lingkungan dengan zat-
zat berbahaya yang seringkalibertahan selama periode waktu yang
panjang.
DDT adalah suatu contoh dari
banyak zat beracun yang
terkonsentrasi di sepanjang rantai
makanan oleh magnifikasi biologis.
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
13/19
PENINGKATAN KARBON DIOKSIDA ATMOSFERDAN RATA-RATA SUHU DARI TAHUN 1958 SAMPAI 1995
• Selain fluktuasi musiman pada kadar normal CO2 (berwarna hitam), grafik ini menunjukkan suatu peningkatan
yang tunak dalam jumlah total CO2 di atmosfer.
• Para ahli klimatologi meramalkan bahwa suhu dapat naik sekitar 2oC selama 100 tahun berikutnya jika kadar
CO2 atmosfer terus meningkat dengan laju yang terjadi saat ini.
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
14/19
Krisis Keanekaragaman Biologis: Gambaran Umum• Banyak sekali contoh menunjukkan bahwa taksiran laju kepunahan adalah tepat• Ancaman utama terhadap keanekaragaman biologis adalah kerusakan habitat, eksploitasi berlebihan, dan
kompetisi oleh spesies eksotik• Keanekaragaman biologis sangat penting bagi kesejahteraan manusia• Perubahan waktu ekologis dan waktu evolusioner merupakan fokus biologi konservasi
Persebaran Geografis Keanekaragaman Biologis• Variasi bertahap dalam keanekaragaman biologis berkorelasi dengan gradien geografis• Hot spot keanekaragaman biologis mempunyai spesies endemik dengan konsentrasi tinggi• Spesies yang bermigrasi menimbulkan permasalahan khusus dalam konservasi
Konservasi pada Tingkat Populasi dan Spesies• Mempertahankan keanekaragaman genetik dan arena lingkungan untuk evolusi adalah suatu tujuan akhir• Dinamika pembagian populasi berlaku pada permasalahan yang disebabkan oleh fragmentasi habitat• Analisis viabilitas populasi mempelajari peluang suatu spesies untuk bertahan hidup atau menjadi punah
pada habitat yang tersedia baginya• Menganalisis viabilitas spesies terpilih dapat membantu mempertahankan spesies lain: sains sebagai
proses
• Konservasi spesies melibatkan pertimbangan akan kebutuhan-kebutuhan yang bertentanganKonservasi pada Tingkat Komunitas, Ekosistem, dan Bentang Alam• Pinggiran dan koridor dapat sangat mempengaruhi keanekaragaman biologis bentang alam• Cagar alam seharusnya merupakan bagian fungsional dari bentang alam• Pemulihan daerah-daerah yang rusak merupakan suatu upaya konservasi yang semakin penting• Tujuan pembangunan yang berkelanjutan adalah penyesuaian kembali tujuan penelitian ekologis dan akan
memerlukan perubahan beberapa nilai-nilai kemanusiaan
BIOLOGI KONSERVASI
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
15/19
KEPADATAN SPESIES
BURUNG DI AMERIKA UTARA DAN
AMERIKA TENGAH
Para ahli biogeografi seringkalimemplot kecenderungan jumlah
spesies berkaitan dengan garis lintang
pada peta yang menggambarkanberapa banyak spesies menempati
daerah geografis yang berbeda.
Dalam peta tersebut terlihat bahwakurang dari 100 spesies ditemukan di
daerah Arktik, sementara lebih dari 600
spesies menempati beberapa wilayah
tropis.
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
16/19
BEBERAPA HOT SPOT KEANEKARAGAMAN BIOLOGIS
Kurang dari 1% permukaan tanah di Bumi menampung hampir 20% spesies tumbuhan yang
diketahui dan kemungkinan semua hewan darat dengan persentase yang lebih besar.
Ke-18 hot spot disini hanya terbatas pada dua jenis bioma, hutan tropis dan semak belukar.
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
17/19
SUATU METAPOPULASI IKAN AIR TAWAR
YANG DIUBAH OLEH AKTIVITAS MANUSIA
a) Sebelum adanya campur tangan manusia (ikan bull trout, di Alaska)
b) Setelah perubahan oleh manusia, metapopulasi menjadi berkurang dan terbagi-bagi, bahkan
hampir terisolasi
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
18/19
PINGGIRAN DI ANTARA
EKOSISTEM-EKOSISTEM
a) Foto ini menggambarkan
perbedaan habitat hutan kering,
suatu daerah berbatu dengan
pulau-pulau berumput, dan
pesisir berumput
b) Aktivitas manusia yang merusak
dan membagi habitat seringkali
menghasilkan pinggiran yang
lebih tajam bedanya
dibandingkan dengan habitatyang menggambarkan bentang
alam lamiah
-
8/16/2019 Handout Bioumum 4
19/19
KONSEP CAGAR TERZONASI
DALAM PENGELOLAAN BENTANG ALAM
• Peta ini menunjukkan upaya sebuah bangsa untuk mengakomodasi keanekaragaman biologis dengan
membangun daerah konservasi atau cagar terzonasi
• Daerah yang berwarna hijau merupakan daerah taman nasional, warna kuning merupakan daerah penyangga
atau daerah transisi, terutama dimiliki swasta untuk manusia bekerja dan tinggal.
• Secara ideal daerah industri dibatasi pada pinggiran paling luar pada daerah transisi.
• Pada daerah penyangga, kemajuan telah dibuat dalam penggalangan pertanian dan kehutanan berkelanjutan.